基于ZOOMFFT的高分辨率频谱分析MATLAB实现

资 源 简 介

本项目采用ZOOMFFT技术实现高精度频谱细化分析，突破传统FFT的频率分辨率限制。通过局部频谱放大，可在相同数据长度下获得更精细的频谱细节，适用于信号处理、振动分析等高精度应用场景。

详 情 说 明

基于ZOOMFFT的高分辨率频谱分析系统

项目介绍

本项目实现了一种高精度频谱分析方法，通过ZOOMFFT（细化快速傅里叶变换）技术对信号进行局部频谱细化分析。系统能够突破传统FFT分析中频率分辨率df=fs/N的限制，在保持相同数据长度N的情况下，实现对特定频段的更高分辨率频谱分析。系统支持用户指定感兴趣的频带范围，自动计算细化倍数和频带参数，并生成高分辨率的频谱图和分析报告。

功能特性

• 高分辨率频谱分析：采用ZOOMFFT算法实现局部频段的频谱细化
• 自适应参数调整：自动计算最佳细化倍数和频带参数
• 抗混叠处理：集成数字重采样与抗混叠滤波技术保证分析精度
• 可视化对比：提供原始频谱与细化后频谱的对比显示
• 分析报告生成：自动生成包含分辨率提升倍数、信噪比改善等关键指标的报告

使用方法

1. 准备输入数据：

- 时域信号数据：一维数组（N×1或1×N），数据类型为double - 采样频率fs：标量数值（单位：Hz） - 目标分析频带：[f1, f2]（起始频率和截止频率，单位：Hz） - 细化倍数参数（可选）：整数，默认为自动计算

1. 运行分析系统：

执行主程序即可开始频谱分析过程

1. 获取输出结果：

- 细化频谱数据：复数数组，包含指定频段的高分辨率频谱信息 - 频率轴向量：对应的精确频率值（单位：Hz） - 频谱幅度图：可视化显示原始频谱与细化后频谱的对比 - 分析报告：包含分辨率提升倍数、信噪比改善等关键指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于处理大型数据集）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括信号数据读取与验证、ZOOMFFT算法参数自动配置、频带细化处理执行、频谱结果可视化展示以及分析报告生成等功能。该文件整合了抗混叠滤波、数字重采样、频谱计算等关键模块，为用户提供完整的频谱分析解决方案。